与柴油发动机相比,高效清洁燃烧的柴油/天然气双燃料发动机具有较大应用前景。当前柴油/天然气双燃料发动机结合废气再循环（EGR）技术能有效抑制NOx生成,但是,目前对于EGR主要组分（CO2和H2O）对柴油/天然气双燃料发动机的化学动力学研究比较匮乏,所以为了分析EGR主要组分对控制重要污染物的贡献,有必要对EGR主要组分在柴油/天然气双燃料发动机上的应用进行化学动力学分析。本文首先将简化后的天然气机理与柴油替代机理进行组合,通过调整指前因子并进行化学动力学及三维CFD验证,构建了柴油/天然气双燃料化学动力学机理。基于该双燃料机理,进行了EGR主要组分的热、化学及综合效应对柴油/天然气双燃料发动机燃烧及排放特性的研究,并定性、定量分析了EGR主要组分的热、化学及综合效应对双燃料燃烧及排放的贡献。最后进行了EGR主要组分对柴油/天然气双燃料燃烧中NO2生成特性的研究。针对DN双燃料机理的构建研究:本文将天然气简化机理Aramco Mech 3.0及柴油骨架机理进行耦合,并添加碳烟生成机理、soot氧化机理及完善的NOx生成机理,得到包含117种组分,559步基元反应的柴油/天然气双燃料机理。并分别进行化学动力学及CFD验证,表明,DN双燃料机理能够准确预测单一燃料的滞燃期及重要组分生成发展;该机理在柴油、柴油/天然气两种工况下,能准确预测其燃烧及排放。天然气替代率的模拟仿真计算结果表明,掺混天然气有助于降低NOx排放。针对EGR热、化学及综合效应对柴油/天然气双燃料发动机燃烧及排放的影响表明,EGR综合效应是热、化学效应的叠加,且热效应大于化学效应。在EGR主要组分中,CO2热效应大于H2O的热效应,但化学效应略小于H2O的化学效应。燃用柴油时,在50%EGR率下,CO2和H2O共同作用的热效应、化学效应分别占综合效应的65.3%和36.7%。燃用双燃料时,在50%EGR率下,CO2和H2O共同作用的热、化学效应分别占综合效应的62.2%和39.2%。针对EGR对柴油/天然气双燃料燃烧NO2生成特性的研究表明:在燃料总热值不变的条件下,NO2摩尔分数随天然气替代率先升高后降低,30%天然气替代率下,NO2摩尔分数达到最大。柴油和双燃料燃烧模式下的NO2/NOx比值随EGR率先升高后降低,在20%EGR率下达到最大值。与只加入CO2相比,H2O能使NO2摩尔分数在燃用柴油及双燃料条件下分别增加66.7%和63.6%,且燃用双燃料的NO2摩尔分数是燃用柴油的两倍。